STAT3-DNMT1参与Hp诱导的CAG癌变的机制

Hp感染是慢性萎缩性胃炎（CAG）重要病因，但根除之并非完全逆转萎缩，后者伴异型增生（DYS）仍是胃癌发生的高危因素。本研究最近发现在CAG尤其是伴有DYS者组织中STAT3异常激活。以Hp感染GES-1胃正常细胞后STAT3的磷酸化水平和DNMT1表达显著上调。我们推测Hp感染可能激活STAT3，被激活的STAT3结合到DNMT1启动子区，促进DNMT1高表达，从而实现目的基因启动子区CpG岛超甲基化，参与促进胃癌发生。由此，本研究将①研究Hp诱导STAT3和DNMT1的激活在CAG伴DYS向胃癌转化中的作用；②探讨Hp诱导激活的STAT3如何调控DNMT1表达的机制；③明确Hp是否直接调控STAT3激活和DNMT1表达，理清Hp调控DNMT1表达的信号通路。从细胞实验、临床标本和动物实验等方面探讨Hp诱导STAT3活化继而持续激活DNMT1导致细胞增殖和促进胃癌发生的机制。

该项目自立项以来，围绕幽门螺杆菌引起胃炎，经肠化异型增生到胃癌的过程中，从炎症转变为癌症的 “非可控”过程做了一系列相关研究，主要包括如下四个方面：1)首次证明TMEFF2表达在胃癌组织中显著降低，且其表达与胃癌患者的预后相关。TGCA数据显示与细胞增殖、凋亡和DNA损伤相关的基因在TMEFF2低表达组显著富集。TMEFF2过表达后可通过诱导细胞凋亡和引起细胞周期阻滞抑制胃癌细胞生长。TMEFF2的功能依赖于与蛋白酪氨酸激酶SHP-1的相互结合。TMEFF2与SHP-1的表达存在显著的正相关。TMEFF2与SHP-1高表达的胃癌患者预后较好。TMEFF2通过与SHP-1直接作用发挥抑癌基因的作用，且其可作为预测胃癌预后的指标。2）通过体内、体外等多种实验方法探讨TMEFF2在胃癌中表达下调的机制。细胞实验及动物实验的结果显示，HP刺激后TMEFF2的表达显著下调。进一步研究发现，HP刺激后可激活STAT3，进而直接结合到TMEFF2的启动子区下调TMEFF2的表达。同时研究显示STAT3也是TMEFF2的靶基因，TMEFF2可通过与SHP-1结合抑制STAT3的磷酸化。人胃癌组织标本免疫组化结果显示，TMEFF2的表达与磷酸化STAT3表达存在显著正相关。3）体内外实验证明了HP刺激后会迅速激活STAT3，同时激活COX2。STAT3可通过直接结合到COX2的启动子区增加COX2启动子的转录活性。COX2亦可反向调节基础状态及HP诱导的IL/STAT3信号通路。证实基础状态及HP诱导下STAT3和COX2存在正反馈调节通路。4）胃癌组织中ZFX的表达明显高于正常胃上皮组织，而且表达强度与胃癌病人年龄成正相关。ZFX在胃正常上皮、萎缩、肠化、异型增生和胃癌组织中的表达呈逐渐升高趋势。在胃癌细胞SGC7901和MGC803中下调ZFX后，诱导发生细胞凋亡、周期阻滞和细胞增殖能力下降，并伴有ERK-MAPK信号通路活性的下调；反之，在MGC803中过表达ZFX后，可促进细胞增殖、上调ERK-MAPK信号通路活性，并且ERK2小干扰RNA可部分逆转ZFX过表达引起的细胞增殖加快。人胃癌裸鼠皮下移植瘤实验显示，下调ZFX可明显抑制瘤体生长，同时伴有ERK-MAPK信号通路活性的下调。